Камин или очаг — это конструкция из кирпича , камня или металла, предназначенная для размещения огня . Камины используются для создания расслабляющей атмосферы и для обогрева помещения. Современные камины различаются по тепловой эффективности в зависимости от конструкции.
Исторически они использовались для отопления жилища , приготовления пищи и нагрева воды для стирки и бытовых нужд. Огонь содержится в топке или очаге ; дымоход или другой дымоход позволяет выходить отработанным газам . Камин может иметь следующее: фундамент, очаг, топку, каминную полку , дымоходный кран (используется в каминах на кухне и в прачечной), решетку, перемычку , перемычку , надкаменную полку , заслонку , дымовую камеру, горловину, дымоход и фильтр дымохода или дожигатель. [1]
Снаружи часто имеется конический кирпичный венец, в котором выступающие ряды кирпича действуют как капельный поток, чтобы дождевая вода не стекала по внешним стенам. Колпак, колпак или кожух служат для того, чтобы дождевая вода не попадала на внешнюю часть дымохода; дождь в дымоходе представляет собой гораздо большую проблему в дымоходах, облицованных непроницаемой плиткой или металлическими вкладышами, чем в традиционном кирпичном дымоходе, который впитывает все, кроме самого сильного дождя. Некоторые дымоходы имеют искрогаситель, встроенный в венец или колпак.
Такие организации, как Агентство по охране окружающей среды США (EPA) и Департамент экологии штата Вашингтон, предупреждают, что, согласно различным исследованиям, камины могут представлять опасность для здоровья. [2] [3] EPA пишет: « Дым может приятно пахнуть, но он не полезен для вас». [2]
Топить каменные и сборные камины можно с помощью:
Камины без вытяжки (камины без воздуховодов/с вентиляцией помещения) работают на геле, жидком пропане, баллонном газе или природном газе. [ необходимо разъяснение ] В Соединенных Штатах в некоторых штатах и округах действуют законы, ограничивающие использование таких типов каминов. Они должны быть правильно подобраны по размеру для обогреваемой площади. [4] Также существуют проблемы с контролем качества воздуха из-за количества влаги, которое они выделяют в воздух помещения, поэтому датчик кислорода и детектор угарного газа являются необходимыми мерами безопасности.
Камины с прямой вытяжкой работают на жидком пропане или природном газе. Они полностью изолированы от зоны, которая отапливается, и выводят все выхлопные газы наружу конструкции.
Типы дымоходов и дымоходов:
Недавно построенные дымоходы могут иметь крышку желоба, колпак и искрогаситель наверху, чтобы не допустить проникновения мелких животных и предотвратить распространение искр в атмосферу. Для установки всех газовых каминов требуются обученные специалисты по газовой технике.
Для каминов используется широкий спектр аксессуаров, которые варьируются в зависимости от страны, региона и исторического периода. Для интерьера, распространенные в недавних западных культурах, включают решетки, решетчатые камины , ящики для дров, подставки под дрова и корзины для пеллет , все из которых удерживают топливо и ускоряют горение . Решетка (или решетка для огня) представляет собой раму, обычно из железных прутьев, для удержания топлива для огня. Тяжелые металлические каминные стенки иногда используются для улавливания и повторного излучения тепла, для защиты задней части камина и в качестве украшения. Крылья представляют собой низкие металлические рамы, устанавливаемые перед камином, чтобы удерживать угли , сажу и золу . Для ухода за камином инструменты включают кочергу , мехи , щипцы , лопаты , щетки и подставки для инструментов. Другие более широкие аксессуары могут включать корзины для дров, сопутствующие наборы, угольные ведра, аксессуары для шкафов и многое другое.
Древние очаги иногда строились в земле, в пещерах или в центре хижины или жилища. Свидетельства доисторических, рукотворных костров существуют на всех пяти обитаемых континентах. Недостатком ранних очагов в помещениях было то, что они производили токсичный и/или раздражающий дым внутри жилища.
Костровые ямы превратились в приподнятые очаги в зданиях, но отвод дыма зависел от открытых окон или отверстий в крышах. Средневековый большой зал обычно имел центрально расположенный очаг, где горел открытый огонь, а дым поднимался к вентиляционному отверстию в крыше. Жалюзи были разработаны в Средние века, чтобы позволить закрыть вентиляционные отверстия на крыше, чтобы дождь и снег не попадали внутрь.
Также в Средние века были изобретены дымовые навесы , чтобы не допустить распространения дыма по комнате и вывести его через стену или крышу. Их можно было разместить у каменных стен, а не занимать середину комнаты, и это позволяло обогревать небольшие помещения.
Дымоходы были изобретены в Северной Европе в XI или XII веке и в значительной степени решили проблему дыма, более надежно выводя его наружу. Они давали возможность давать камину тягу, а также позволяли удобно размещать камины в нескольких комнатах в зданиях. Однако они не сразу вошли в общее употребление, поскольку их строительство и обслуживание были дорогими.
В 1678 году принц Руперт , племянник Карла I , поднял решетку камина, улучшив приток воздуха и систему вентиляции. XVIII век ознаменовался двумя важными событиями в истории каминов. Бенджамин Франклин разработал конвекционную камеру для камина , что значительно повысило эффективность каминов и дровяных печей . Он также улучшил приток воздуха , вытягивая воздух из подвала и выпуская более длинную область наверху. В конце XVIII века граф Рамфорд спроектировал камин с высокой, неглубокой топкой, которая лучше вытягивала дым вверх и из здания. Неглубокая конструкция также значительно улучшила количество тепла, проецируемого в комнату. Конструкция Рамфорда является основой для современных каминов.
Эстетическое движение 1870-х и 1880-х годов приняло более традиционные спектры, основанные на камне, и отклонило ненужную орнаментацию. Вместо этого оно полагалось на простые конструкции с небольшим количеством ненужной орнаментации. В 1890-х годах эстетическое движение уступило место движению « Искусства и ремесла» , где акцент по-прежнему делался на обеспечении качественного камня. Каменные камины в то время были символом процветания, что в некоторой степени остается и сегодня.
Со временем назначение каминов изменилось с необходимости на визуальное представление. [5] Ранние камины были больше очагами, чем современные камины. Они использовались для обогрева в холодные дни и ночи, а также для приготовления пищи. Они также служили местом сбора в доме. Эти очаги обычно располагались в центре комнаты, что позволяло большему количеству людей собираться вокруг них.
В ранних конструкциях каминов было обнаружено множество недостатков. Вместе с промышленной революцией началось крупномасштабное жилищное строительство, что потребовало стандартизации каминов. Самыми известными дизайнерами каминов того времени были братья Адам: Джон Адам , Роберт Адам и Джеймс Адам . Они усовершенствовали стиль дизайна камина, который использовался на протяжении поколений. Он был меньше, более ярко освещен, с акцентом на качестве материалов, используемых при их строительстве, а не на их размере.
К 1800-м годам большинство новых каминов состояли из двух частей: обрамления и вставки . Обрамление состояло из каминной полки и боковых опор, обычно из дерева, мрамора или гранита . Вставка была местом, где горел огонь, и была сделана из чугуна, часто покрытого декоративной плиткой . Считалось, что камины викторианской эпохи не только обеспечивали тепло, но и добавляли уютную атмосферу в дома. [6] В американском штате Висконсин в некоторых начальных классах были украшенные камины, чтобы облегчить детям переход из дома в школу. [7]
Некоторые каминные блоки включают в себя вентилятор, который передает больше тепла камина в воздух посредством конвекции , что приводит к более равномерному нагреву пространства и снижению тепловой нагрузки. Эффективность камина также может быть увеличена с помощью каминной стенки, куска металла, который находится позади огня и отражает тепло обратно в комнату. Каминные стенки традиционно изготавливаются из чугуна , но также изготавливаются из нержавеющей стали . [10]
Большинство старых каминов имеют относительно низкий рейтинг эффективности. Стандартные, современные дровяные каменные камины , однако, имеют рейтинг эффективности не менее 80% (юридическое минимальное требование, например, в Зальцбурге, Австрия). [11] Для повышения эффективности камины также могут быть модифицированы путем установки специальных тяжелых топок, разработанных для более чистого сгорания и способных достигать эффективности до 80% при нагреве воздуха. Эти модифицированные камины часто оснащены большим окном для топки, что позволяет осуществлять эффективный процесс нагрева в два этапа. На первом этапе первоначальное тепло подается через большое стеклянное окно, пока горит огонь. В это время конструкция, построенная из огнеупорного кирпича, поглощает тепло. Затем это тепло равномерно излучается в течение многих часов на втором этапе. Камины из каменной кладки без стеклянного окна для топки обеспечивают только тепло, излучаемое с ее поверхности. В зависимости от наружной температуры , достаточно 1-2 ежедневных топок, чтобы обеспечить постоянную температуру в помещении .
Обзор литературы, опубликованный в журнале Journal of Toxicology and Environmental Health, приходит к выводу, что существует широкий спектр рисков для здоровья, связанных с сжиганием древесины в жилых помещениях. В нем говорится:
Что касается взрослых, исследования показывают, что длительное вдыхание древесного дыма способствовало хроническому бронхиту , хроническому интерстициальному заболеванию легких , легочной артериальной гипертензии и легочному сердечным заболеваниям, а также изменению механизмов иммунной защиты легких. Хотя неблагоприятные эффекты для взрослых заметны, дети, по-видимому, подвергаются наибольшему риску. Многие исследования, которые были сосредоточены специально на RWC [жилом сжигании древесины], пришли к выводу, что у маленьких детей, живущих в домах, отапливаемых дровяной печью, чаще наблюдались умеренные и тяжелые хронические респираторные симптомы, чем у детей того же возраста и пола, которые не жили в домах, отапливаемых дровяной печью. Воздействие на детей дошкольного возраста, живущих в домах, отапливаемых дровяными печами или в домах с открытыми каминами, дало следующие эффекты: снижение функции легких у молодых астматиков ; увеличение частоты острого бронхита и тяжести/частоты хрипов и кашля ; и увеличение частоты, продолжительности и, возможно, тяжести острых респираторных инфекций . Выбросы от сжигания древесины в жилых помещениях также содержат оксиды серы , оксиды азота , оксид углерода и потенциально канцерогенные соединения, включая полициклические ароматические углеводороды , бензол , формальдегид и диоксины . Известно, что некоторые из этих загрязняющих веществ вызывают рак, но их воздействие на здоровье человека через воздействие древесного дыма не было тщательно изучено. [12]
Департамент экологии штата Вашингтон также опубликовал брошюру, в которой объясняется, почему древесный дым может быть опасен. В ней объясняется, что легкие и дыхательная система человека не способны фильтровать частицы, выделяемые при сгорании древесины, которые глубоко проникают в легкие. В течение нескольких месяцев канцерогены могут продолжать вызывать изменения и структурные повреждения в дыхательной системе. Наиболее уязвимы маленькие дети, пожилые люди, беременные женщины, курильщики и люди с респираторными заболеваниями . Древесный дым может вызывать заболевания и даже смерть у детей, поскольку он связан с инфекциями нижних дыхательных путей . [3] Домашние камины стали причиной смертельного отравления угарным газом . [13]
Пропан, бутан и метан — все это горючие газы, используемые в каминах (природный газ в основном метан, сжиженный нефтяной газ в основном пропан). Если им позволить скапливаться несгоревшими, газы могут вызвать удушье , вытесняя воздух, [16] и взрывы газа. [ необходима цитата ] Пожары, вызванные этанолом (жидкостью, также продается в виде гелей), также могут вызвать серьезные ожоги. [17]
Сжигание углеводородов может ухудшить качество воздуха в помещении . Выбросы включают в себя взвешенные в воздухе твердые частицы (например, черный углерод ) и газы, такие как оксид азота . Они вредят здоровью: они ослабляют иммунную систему и увеличивают инфекции , кровяное давление , сердечно-сосудистые заболевания и резистентность к инсулину . Некоторые виды топлива более вредны, чем другие. [18]
Неполное сжигание углеводородного топлива может привести к образованию оксида углерода, который является очень ядовитым и может привести к смерти и долгосрочным неврологическим расстройствам . [19]
Сжигание любого углеводородного топлива приводит к выбросам углекислого газа и водяного пара . Другие выбросы, такие как оксиды азота и оксиды серы , могут быть вредны для окружающей среды.
Некоторые из этих терминов могут сочетаться со словами «дымоход» или «камин», например, «chimney-back» .
природного газа не только производит различные газы, такие как оксиды серы, соединения ртути и твердые частицы, но также приводит к образованию оксидов азота, в первую очередь диоксида азота... Сжигание топлива из биомассы или любого другого ископаемого топлива увеличивает концентрацию черного углерода в воздухе...
[остальная часть материала в связанном полном тексте]